智能控制系統(tǒng)在LED路燈中的應(yīng)用

朱必澤

重慶兩江智慧城市投資發(fā)展有限公司 重慶 401135

正文：

隨著世界能源危機(jī)加劇、溫室氣體排放日益嚴(yán)重等綜合性因素的影響，節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境成為全球共識(shí)。從京都議定書到哥本哈根締約國大會(huì)，世界各國都將節(jié)能減排工作提高到了一個(gè)新的高度。中國政府莊嚴(yán)承諾：將減少經(jīng)濟(jì)增長下的二氧化碳排放量，相對(duì)于比2005年的碳排放水平，到2020年“碳強(qiáng)度”將減少40%到45%。

為積極落實(shí)國家“十二五”節(jié)能減排工作要求，加快實(shí)施重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能改造。據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市路燈照明占我國照明耗電30%左右的比例，城市道路照明改造方向以LED等替換高壓鈉燈為主，但管理模式較為傳統(tǒng)，控制手段單一，增設(shè)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行高效管控，管理節(jié)能減排極為迫切。

路燈智能控制系統(tǒng)。就是結(jié)合通信技術(shù)，利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)快速發(fā)展的道路照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化監(jiān)控管理, 從而達(dá)到預(yù)防事故的發(fā)生, 提高照明質(zhì)量及維護(hù)、檢修效率；保證道路亮燈率和設(shè)備完好率、節(jié)約能源、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,避免相關(guān)事故的發(fā)生。

路燈智能控制系統(tǒng)方案。在每盞燈具電路前段安裝單燈控制器，在路燈供電設(shè)施（配電箱、變壓器）處安裝集中控制器，依托電力載波技術(shù)，主動(dòng)輪巡燈具、燈桿、電纜運(yùn)行狀態(tài)，并將燈具開關(guān)狀態(tài)、電壓、電流、燈桿傾斜度、電纜漏電電流等參數(shù)傳回集中控制器，集中控制器通過運(yùn)營商2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)，以無線通信方式將數(shù)據(jù)傳回云計(jì)算中心進(jìn)行保存、清洗治理。

路燈智能控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D

控制策略

逐步釋放光通量。由于現(xiàn)階段LED燈具在壽命期內(nèi)普遍存在不同程度光衰現(xiàn)象，為滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ45-2016對(duì)城市道路照明的照度均勻度和照度要求。在設(shè)計(jì)時(shí)往往按照要求，考慮光衰因素、維護(hù)系數(shù)等將LED燈具功率適當(dāng)提高，當(dāng)光衰達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的30%時(shí)需進(jìn)行光源更換。故在燈具剛投用時(shí)按照設(shè)計(jì)功率的70%就能滿足要求，以后根據(jù)光衰的實(shí)際情況逐步釋放燈具光通量以滿足要求。

分時(shí)段調(diào)光。根據(jù)自然光及人車通行率調(diào)節(jié)。更具管理調(diào)研分析報(bào)告，在充分滿足使用的條件下，根據(jù)及人車通行率，確定科學(xué)的節(jié)能管理方案（管理方案可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整），在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)降低照度，更進(jìn)一步增加節(jié)電率。

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多維控制?？砂磿r(shí)間、自然光照度、經(jīng)緯度智能開啟/關(guān)閉LED路燈，亦可進(jìn)行單燈、回路、區(qū)域等分組控制。

路燈智能控制系統(tǒng)管理效果。

1.節(jié)能顯著。燈具壽命期按10年計(jì)算，光衰按照逐年勻速遞減，每年光衰3%計(jì)算，逐年按3%釋放光通量，光衰控制節(jié)能率15%；普通道路根據(jù)自然光及人車通行率控制節(jié)能率22.7%，隧道燈控制節(jié)能率14.5%，隧道燈與普通路燈功率比按照1:7計(jì)算，節(jié)能率21.6%，綜合節(jié)能率達(dá)到36.6%。

2.精準(zhǔn)管護(hù)。系統(tǒng)覆蓋面包含了路燈箱變、燈頭、燈桿、電纜等設(shè)施和部件，實(shí)現(xiàn)城市道路照明系統(tǒng)全要素的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控。當(dāng)路燈箱變、燈頭異?；驘魲U傾斜、電纜盜割、燈具漏電、用電設(shè)備異常接入時(shí)均可實(shí)時(shí)報(bào)警。

3.智能派單。系統(tǒng)收到報(bào)警信息后，以APP方式將異常點(diǎn)的定位信息、故障類型實(shí)時(shí)報(bào)送管理人員，管理人員綜合相關(guān)信息向維護(hù)人員直接派單維護(hù)，并可在APP上隨時(shí)關(guān)注維護(hù)進(jìn)程，若管理人員未及時(shí)派單，系統(tǒng)將自動(dòng)搜索距離故障點(diǎn)最近、維護(hù)工作量最少的維護(hù)人員，以故障恢復(fù)時(shí)間最短原則自動(dòng)派單，并收集、存儲(chǔ)維護(hù)進(jìn)程資料備查。

4.恒照度控制。LED燈具在滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45-2015）標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，預(yù)留30%的光通量，當(dāng)LED燈具出現(xiàn)一定光衰的情況下，通過管控系統(tǒng)逐步釋放預(yù)留光通量，確保LED燈具在壽命期內(nèi)均滿足道路照明效果，實(shí)現(xiàn)道路照明效果恒照度。

5.多維控制?？砂磿r(shí)間、自然光照度、經(jīng)緯度自動(dòng)開啟/關(guān)閉LED路燈，亦可進(jìn)行單燈/分組控制，有利于打造宜居環(huán)境，同時(shí)，系統(tǒng)提供靈活的自定義開關(guān)燈時(shí)間和亮度折線，實(shí)現(xiàn)多元化控制策略。

6.自動(dòng)分析。形成內(nèi)置資產(chǎn)管理檔案和維護(hù)管理檔案。資產(chǎn)管理檔案：對(duì)系統(tǒng)下設(shè)硬件設(shè)備，從出廠日期、安裝日期、維護(hù)日期及壽命期進(jìn)行全生命周期的監(jiān)控，為運(yùn)維管理提供輔助決策；維護(hù)管理檔案：為維護(hù)隊(duì)伍提供資料支持和維護(hù)記錄查詢支持。對(duì)市政道路照明的亮燈率、設(shè)備完好率、故障分布情況、實(shí)時(shí)報(bào)警信息及維護(hù)及時(shí)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

存在問題

（一）誤報(bào)警和不報(bào)警。路燈供電回路中包含了市政施工臨時(shí)用電、節(jié)假日燈飾用電、廣告燈箱用電、交通設(shè)備用電等用電設(shè)施，且數(shù)量、品種均處于變化中，系統(tǒng)信息干擾因素較多，出現(xiàn)少量誤報(bào)警和不報(bào)警現(xiàn)象。

（二）報(bào)警不及時(shí)現(xiàn)象。集中控制器安裝區(qū)域移動(dòng)通訊信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致報(bào)警信息滯后，影響維護(hù)及時(shí)性。

結(jié)語：智能控制系統(tǒng)能有效節(jié)能，進(jìn)行恒照度控制，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管護(hù)、智能派單、多維控制，數(shù)據(jù)自動(dòng)搜集存儲(chǔ)，達(dá)到智能分析效果，在LED路燈管理中效果顯著。